たのしい演劇

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俳優の錬金術　量子認知学Quantum cognition 01

意思決定Decision making

決定プロセスは本質的に文脈上の案件であるため
　決定理論における量子確率モデルの採用を正当化する
　単一のコルモゴロビア確率空間でひな形化することは不可能

自動化された意思決定によると　量子力学決定木は従来の決定木とは異なる構造を持つ
　量子力学決定木モデルが　より「結果」に適合するかどうかデータ解析必要

　決定木 decision tree
　　リスクマネジメントなどの決定理論の分野において
　　 計画立案し目標達成に至る意志 決定を支援する木構造のグラフ
　　起こりえる出来事とその可能性　そしてその結果　経費　効用utility 等を条件に
　　条件付き制御の陳述のみを含むアルゴリズム

　効用utilit
　　経済学の基本的概念
　　消費者が財/サービスを消費することで得る主観的な満足・欲望充足の度合い

　複素数関数を使ったな確率論

　波の干渉interference（物理学）:
　　複数の波の重ね合わせによって新しい波形ができること
　　互いにコヒーレント（相関性が高い/同じ波源.周波数が近い）な波のとき干渉は顕著

　二重スリット実験Double-slit experiment：
　　粒子と波動の二重性Wave–particle duality： を示す実験
　　　量子力学における「量子」が粒子的な性質と波動的な性質の両方を持つという性質

　囚人のジレンマ(ゲーム理論)：
　　相互に協調しあう方がよい結果になることが分かっていても
　　非協力者が利益を得る状況では協調は起こらない
　　自己の利益を追求する個人間での　協調の可能性とその戦略法　を探る社会科学の基本問題

　期待効用Expected Utility(ミクロ経済学)：
　　市場において　不確実性が存在　それが複数の状態であり
　　それぞれの状態の発生確率が与えられている
　　という環境の下で得られる効用の期待値を表す
　期待効用仮説：不確実性下にある個人は　この期待効用を極大化するように行動すると仮定



不確実性の下での意志決定における古典的な合理的期待効用は
　行動経済学においてよく知られるパラドックスを生む　それへの量子力学解釈

　重ね合わせQuantum superposition：
　　量子力学の基本的な性質 状態ベクトルの線形結合

　文脈性Quantum contextuality
　 隠れた変数理論(hidden variable theory
　　量子力学に特徴の確率的な性質を
　　実験者が観測できない変数を導入して説明する理論

　非互換性incompatibility：
　　一般相対性理論との非互換性問題

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俳優の錬金術　量子脳力学Quantum Brain Dynamics/QBD 00

　量子脳ダイナミクス（QBD）

場の量子論を使い　神経細胞の間隙にある水を　巨視的凝集体とし
記憶の素過程などを明らかにしようとする
　認知神経科学cognitive neuroscience における脳機能解明の試み

　場の量子論Quantum Field Theory :
　　量子化された場の性質を扱う理論
　　　場は時空間にて定義され 波動を引き起こす能力がある
　　空間全域に広がる場がエネルギーを得て振動すると粒子のように振る舞う

量子理論は現在利用可能な最も基本的物理理論である
量子理論は人間の意識consciousnessを理解するのに役立つのでは？　　

　対称性symmetry(物理学)：
　　物理系の持つ対称性とは  ある特定の変換の下で「不変」である系の様相

対称性が破れる場合　可能な状態のスペクトルで　南部ゴールドストン.ボソンが観測される
例は　結晶のフォノン

　南部・ゴールドストーン粒子Nambu–Goldstone bosons (NGBs) ：
　　系の大域連続対称性が自発的に破れているときに現れる質量＝0の粒子

　フォノンphonon ：
　　振動（主に結晶中での格子振動）を量子化した粒子
　　格子振動を音波などの弾性波が伝搬する連続的な媒質中の場だと考え
　　　そこに非相対論的場の量子論を応用し得られる粒子
　　通常の粒子としての物質像が適用できない　仮想的な粒子

脳細胞内　脳細胞間の長距離コヒーレント波の一般量子論　
　南部ゴールドストーン.ボソンの観点から　記憶保存.検索.再生の機構を示す

　コヒーレンスcoherence：
　　波の持つ性質　位相の揃い具合　干渉のしやすさ/干渉縞の鮮明さ　を表す
　「干渉」とは複数の波を重ね合わせた時の　波相互の関係　打ち消し　強弱することをいう
　干渉を明瞭に観測するには重ね合わさる波の位相.振幅に一定の関係があることが必要
　　周波数の等しい2つの波を重ね合わせた場合
　　　それらの振幅.位相に一定の関係があれば　合成された波は一定の強度を持つ

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俳優の錬金術　量子認知学Quantum cognition 00

量子認知学は　量子力学の数式を適用し
　人間の脳.言語.意思決定.記憶.推論.判断.知覚による情報処理などの認知現象を観測する

量子認知学は　認知現象において
脳にマクロ物理量子が存在する(仮説)に依存する 量子精神quantum mindとは別

量子認知学は　量子力学の方法論に基づく
　脳の複雑な組織による情報処理を　文脈依存性と確率論的推論を考慮し
　　量子情報と量子確率理論の枠組みで数学的に記述することができるとす



量子仕様な脳Quantum-like brain

脳は　量子力学の微視的尺度とは異なり
　巨視的時間.空間.温度尺度で動作する物理システム
　　統計物理学： 巨視的現象の理論と微視的現象を記述する量子力学をつなぐ理論.現象を研究

脳科学では情報処理の基本単位はニューロン
ニューロンは発火と非発火という2つの状態の重層にはなり得ない
したがって量子情報処理で基本的な役割を果たす重層を生成することはできない

そのようなニューロンの動作は
　確率　および　量子のもつれ　として効果を成しえる

研究では原則として　脳内情報の量子のような存在の具体的モデルを作成しない　


脳内の情報処理が量子情報と確率と一致するという考え方をサポートする

量子力学は　測定脈絡とは無関係に定義できる目的特性はない
実験に基づく取り決めを考慮する

量子認知プロジェクトは　さまざまな認知現象が　古典理論より
　量子情報理論と量子確率により適切に記述される　という観察に基づく

文脈性は　互換性のない精神的な変数の存在　総確率の古典的法則への違反　
　および建設的および破壊的な干渉を意味する

したがって　量子認知学のアプローチは　量子力学の数式を使用し
　脳の認知過程の文脈性を形式化/数式化する試み　と考える

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俳優の錬金術　多元宇宙論 Multiverse 10

可能世界論possible world 00

可能世界論は 様相論理modal logic を論じ合う為　哲学と論理で使用する
可能世界論は 現代哲学では一般的だが　異論も多い

　様相論理modal logic：
　　古典論理の対象でない様相modal　「〜は必然的に真」や「〜は可能である」と
　　いった必然性/可能性等を扱う論理

ライプニッツGottfried Wilhelm (von) Leibniz 1646– 1716) は
可能世界論を神の心に結びつけ
　現実に創造された世界が「全ての可能世界の中で最善のものである」と論じ

ショーペンハウアー Arthur Schopenhauer1788– 1860)
「反対に　我々の世界はすべての可能な世界の中で最悪でなければならない
　単に悪い場合それは存在し続けることができないから」　と反論した


可能性、必要性、および不測の事態
可能世界論を用いる理論家は　我々のこの現実界を　多くの可能世界の1つと見なす
世界があり得たであろう　それぞれの方法に由る　異なった可能な世界が在り得る

命題/提案propositionsと可能な世界の間には密接な関係がある
可能世界への命題/提案は
　それが真実の　或いは　偽の　世界であるか/様相論理で分析する




真なる命題True propositions 
　現実世界において真である

虚偽の命題False propositions  　
　現実の世界において虚偽である

可能な命題Possible propositions 
　少なくとも一つの可能世界において真である

不可能な命題-必然的に偽の命題Impossible propositions  　
　全ての可能世界で偽である

必然的命題Necessarily true propositions
　すべての可能な世界において真である

偶発的命題Contingent propositions 
　ある可能世界では真であり　他の世界では偽である

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俳優の錬金術　ホロノミック脳理論Holonomic brain theory01

ホロノミック脳理論Holonomic brain theory01

ホログラム内の情報保存の非局所性は非常に重要
　なぜなら　部分的に損傷しても　不足ない大きさの残部に　その全情報は含まれている
光学ホログラムと脳の記憶装置は似ている
ホロノミック脳理論は　記憶は特定の領域内に保存されるが
　その領域内では非局所的に保存さる　と理解する
これにより　脳は損傷を受けても　その機能と記憶を維持する

全体を収めるに足る局部が欠損した場合にのみ記憶が失われる

神経ホログラムは　脳皮質内の振動する電波回折の図式により形成される

ホロノミック脳とホログラフィック脳の考え方の違いに注意すること
脳はホログラムとして機能するとは考えない
小さな神経系ネットワーク内の波は　全脳内各所に局所するホログラムを作成する
この脳内に点在するホログラフィをホロノミーまたは窓付きフーリエ変換(数学用語)と呼ぶ

　フーリエ変換：
　　任意の関数は様々な周波数（周期）の三角関数の線形結合で表現できる
　　任意の波は様々な周波数の波の重ね合せで表現できる
　　　虹やプリズムで個々の周波数の波を別々の色として見ることができる

ホログラフィックモデルは　従来のモデルでは不可能だった記憶の他の機能も考慮することができる
ホップフィールドメモリモデルには初期のメモリ飽和点があり
　メモリ検索が大幅に遅速　信頼性低下

　ホップフィールド・ネットワークHopfield network ：
　　ニューロン間に対称的な相互作用がある非同期型ネットワークで　　
　　自然な操作によりネットワークのエネルギーが極小値をとる
　　ネットワークによる連想記憶のモデル
　ニューラルネットワーク：
　　シナプスの結合によりネットワークを形成した人工ニューロンが学習により
　　シナプスの結合強度を変化させ　問題解決能力を持つようなモデル全般

ホログラフィック記憶モデルは　はるかに大きな理論上の記憶容量が在り得る
ホログラフィック記憶モデルは　まざまな概念間の複雑な関係の保存
　損失性記憶を再現　連想記憶を証明する

　非可逆圧縮 lossy compression ：
　　圧縮前のデータと圧縮・展開を経たデータとが完全には一致しないデータ圧縮方式
　　非可逆圧縮では　圧縮により一部のデータは欠落するが
　　人間の感覚に伝わりにくい部分は情報を大幅に減らし
　　伝わりやすい部分の情報を多く残すことで　劣化を目立たなくする

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俳優の錬金術　ホロノミック脳理論Holonomic brain theory00

2020年　稔多い一年でありますよう　心より祈ります



ホロノミック脳理論Holonomic brain theory00


人間の意識は　脳細胞の内又は間の量子効果により形成される
というアイデアを調査する神経科学

従来の神経科学は
(ニューロンのパターンと周囲の化学的性質を調べることで脳の行動を調査)
量子効果は重要ではないと反論
　量子脳理論quantum mind/quantum consciousnessiを疑似科学に分類する

ホロノミック脳理論は　人間の認知を脳における
　ホログラフィック（完全写像法的）な宇宙を解釈するホログラム（完全写像記録）
　としてモデル化することにより　記述する

そのプロセスは　軸索とシナプスを含む
　一般的に知られている活動電位とは異なり
　脳の細い繊維状の樹状突起網の電気振動を伴うことを示唆する

これらの波状振動は　記憶が自然に記号化される干渉パターンを作成
　波はフーリエ変換によって分析される

これらの脳プロセスは　ホログラムへの情報保存に類似し
　しかもフーリエ変換で分析できる

ホログラムには保存された情報全体が含まれる

この理論では　樹状突起ネットワークの各部分に
ネットワーク全体に保存されたすべての情報が含まれるよう
長期記憶の一部が樹状突起アーバに同様に配分される

このモデルは　さまざまな格納情報と記憶の非局所性との接続を可能にする
高速連想記憶など　人間の意識の重要な側面を考慮する
（特定の記憶は特定の場所には保存されない）

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